CN107225208A - 一种小齿轮锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锻造领域，具体是一种小齿轮锻造工艺，包括以下步骤：加热坯料至1200℃，保温3小时，使用上下砧块，坯料经过一次镦粗、一次拔长、二次镦粗、二次拔长滚圆至直径φ330mm，595mm长；根据两端小台阶尺寸，进行分料，并回炉；将上下平砧块换成斜面锻造工装；拔出φ220±8mm端台阶；换面，拔出φ282±8mm端台阶，完成后对坯料进行回炉；使用上下模具夹持两端台阶，进模对中间面进行镦粗，将中间齿面厚度271±4mm锻造到位；脱模，对中间齿面直径进行滚圆，至要求外径尺寸；再进上下模进行最终整形，得到成品毛坯。本发明降低了成本，提高了市场竞争力。

Description

一种小齿轮锻造工艺
技术领域
本发明涉及锻造技术领域，具体地说，是一种小齿轮锻造工艺。
背景技术
小齿轮坯料(如图1所示)，一般具有一个较大的齿面直径，而两侧具有较小的台阶直径。锻造该类齿轮坯料时，由于两端直径较小，重量太少，无法分料，就需要加大余量才能正常锻造。或者出坯成圆柱形，然后进模锻造，但圆柱形长度太长，导致大外径两端产生夹印，从而导致大外径长度尺寸不够，而发生报废。
常规锻造时，如果按正常余量分料，拔长后会出现如图2所示的凹心现象，出现凹心继续拔长进模后凹心会改善，但无法消除，影响产品尺寸。
上述常规锻造方案，均存在加工余量大，下料重量重，增加材料、加工成本；同时成品率低，容易产生废品，导致产品市场竞争力不足。
该类产品净尺寸直径φ203mm按正常余量，重量太少无法分料，需加大余量才能锻造；出坯成圆柱形进模长度太长，导致大外径两端产生夹印，大外径长度尺寸不够至报废；以上两种方案下料重量重，成本大，市场竞争无优势
因此急需针对该类产品，设计出一套更加有效的锻造工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种小齿轮锻造工艺，从而降低成本，提高市场竞争力。
为了实现上述目的，本发明提供一种小齿轮锻造工艺，包括以下步骤：
S1，下料：φ350mm×530mm，加热坯料至1200℃，保温3小时，使用上下砧块，坯料一次镦粗至300mm高；
S2，一次拔长至290mm方，605mm长；
S3，二次镦粗至300mm高，410mm方；
S4，二次拔长滚圆至直径φ330mm，595mm长；
S5，根据两端小台阶尺寸，进行分料，并回炉；
S6，将上下平砧块换成斜面锻造工装；所述的斜面锻造工装包括上砧块和下砧块，所述的上砧块的下表面和下砧块的上表面都为斜面，所述的上砧块的斜面和下砧块的斜面与水平面的夹角相等，且上砧块的斜面和下砧块的斜面不平行；
S7，拔出φ220±8mm端台阶；由于采用斜砧块进行拔长，随着拔长作业，端部头由于材料堆积而鼓出，而非凹陷，有助最终坯料合格成型；
S8，换面，拔出φ282±8mm端台阶，完成后对坯料进行回炉；
S9，使用上下模具夹持两端台阶，进模对中间面进行镦粗，将中间齿面厚度271±4mm锻造到位；
S10，脱模，对中间齿面直径进行滚圆，至要求外径尺寸；
S11，再进上下模进行最终整形，得到成品毛坯。
优选的，所述的锻造工艺中：始锻温度1200℃，终锻温度800℃。
优选的，所述的S1～S4中，锻造墩粗比3.8，拔长比4。
优选的，所述的S5中，炉温1200℃，保温1小时后出炉锻造。
优选的，所述的S6中，斜面锻造工装中上砧块的斜面和下砧块的斜面与水平面的夹角为7°。
更优选的，所述的斜面锻造工装如图4所示，利用上下斜面自然进行斜面拔长锻造，其工作原理如图3所示，生产时斜面锻造工装的上砧块采用燕尾连接固定在锤头上，下砧块固定在上砧块下方，四侧电焊撑脚防止斜砧块移动。出坯成圆柱体，尺寸φ330mm×595mm分料后直接用上下斜砧块拔长出斜面进模，一面斜面打出后调头打出另一面进模。利用该套拔长，随着压下量的增加，端部由于材料被挤出从而出现鼓肚，并且长度增加，有效的解决了常规分料拔长出现凹心的情况，减轻了下料重量，降低了加工成本，提高了成品率。
优选的，所述的S8中，炉温1200℃，保温1小时后出炉锻造。
优选的，所述的S9中，上模具尺寸：外径φ406mm，内孔上端口φ235mm，内孔下端口φ220mm，厚度102mm；下模具尺寸：外径φ406mm，内孔上端口φ305mm，内孔下端口φ282mm，厚度125mm。
本发明优点在于：
1、正常留余量下料，采用上下斜砧块拔长两端小台阶，减小了其他锻造方式需要留较大余量的问题，同时防止凹心的产生；
2、待两端小台阶成型后，用上下模具夹持坯料，进模镦粗，到大直径尺寸后，脱模、滚圆，最后进模成型。
附图说明
图1.小齿轮坯料的结构示意图。
图2.常规锻造时拔长后出现凹心现象的示意图。
图3.本发明S6中斜面锻造工装的工作原理示意图。
图4.斜面锻造工装的结构示意图，A、上砧块，B、下砧块。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明的小齿轮锻造工艺，包括以下步骤：
针对图1的坯料：
S1，下料：φ350mm×530mm，加热坯料至1200℃，保温3小时，使用上下砧块，坯料一次镦粗至300mm高；
S2，一次拔长至290mm方，605mm长；
S3，二次镦粗至300mm高，410mm方；
S4，二次拔长滚圆至直径φ330mm，595mm长；
S5，根据两端小台阶尺寸，进行分料，并回炉(炉温1200℃，保温1小时后出炉锻造)；
S6，将上下平砧块换成斜面锻造工装；所述的斜面锻造工装包括上砧块和下砧块，所述的上砧块的下表面和下砧块的上表面都为斜面，所述的上砧块的斜面和下砧块的斜面与水平面的夹角相等，且上砧块的斜面和下砧块的斜面不平行；
所述的斜面锻造工装中上砧块的斜面和下砧块的斜面与水平面的夹角为7°。如图4所示，利用上下斜面自然进行斜面拔长锻造，其工作原理如图3所示，生产时斜面锻造工装的上砧块采用燕尾连接固定在锤头上，下砧块固定在上砧块下方，四侧电焊撑脚防止斜砧块移动。出坯成圆柱体，尺寸φ330mm×595mm分料后直接用上下斜砧块拔长出斜面进模，一面斜面打出后调头打出另一面进模。利用该套拔长，随着压下量的增加，端部由于材料被挤出从而出现鼓肚，并且长度增加，有效的解决了常规分料拔长出现凹心的情况，减轻了下料重量，降低了加工成本，提高了成品率。
S7，拔出φ220±8mm端台阶；由于采用斜砧块进行拔长，随着拔长作业，端部头由于材料堆积而鼓出，而非凹陷，有助最终坯料合格成型；
S8，换面，拔出φ282±8mm端台阶，完成后对坯料进行回炉(炉温1200℃，保温1小时后出炉锻造)；
S9，使用上下模具(上模具尺寸：外径φ406mm，内孔上端口φ235mm，内孔下端口φ220mm，厚度102mm；下模具尺寸：外径φ406mm，内孔上端口φ305mm，内孔下端口φ282mm，厚度125mm)夹持两端台阶，进模对中间面进行镦粗，将中间齿面厚度271±4mm锻造到位；
S10，脱模，对中间齿面直径进行滚圆，至要求外径尺寸；
S11，再进上下模进行最终整形，得到成品毛坯。
其中，所述的锻造工艺中：始锻温度1200℃，终锻温度800℃。
本发明为了节约成本，减轻下料重量，通过上下模按正常余量锻造出小齿轮两端小台阶；由于利用上下模锻造需要考虑坯料出坯，为了解决料小无法出坯的情况，通过开具斜面锻造工装拔长解决该问题。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种小齿轮锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，下料：φ350mm×530mm，加热坯料至1200℃，保温3小时，使用上下砧块，坯料一次镦粗至300mm高；
S2，一次拔长至290mm方，605mm长；
S3，二次镦粗至300mm高，410mm方；
S4，二次拔长滚圆至直径φ330mm，595mm长；
S5，根据两端小台阶尺寸，进行分料，并回炉；
S6，将上下平砧块换成斜面锻造工装；所述的斜面锻造工装包括上砧块和下砧块，所述的上砧块的下表面和下砧块的上表面都为斜面，所述的上砧块的斜面和下砧块的斜面与水平面的夹角相等，且上砧块的斜面和下砧块的斜面不平行；
S7，拔出φ220±8mm端台阶；
S8，换面，拔出φ282±8mm端台阶，完成后对坯料进行回炉；
S9，使用上下模具夹持两端台阶，进模对中间面进行镦粗，将中间齿面厚度271±4mm锻造到位；
S10，脱模，对中间齿面直径进行滚圆，至要求外径尺寸；
S11，再进上下模进行最终整形，得到成品毛坯。
2.根据权利要求1所述的小齿轮锻造工艺，其特征在于，所述的锻造工艺中：始锻温度1200℃，终锻温度800℃。
3.根据权利要求1所述的小齿轮锻造工艺，其特征在于，所述的S1～S4中，锻造墩粗比3.8，拔长比4。
4.根据权利要求1所述的小齿轮锻造工艺，其特征在于，所述的S5中，炉温1200℃，保温1小时后出炉锻造。
5.根据权利要求1所述的小齿轮锻造工艺，其特征在于，所述的S6中，斜面锻造工装中上砧块的斜面和下砧块的斜面与水平面的夹角为7°。
6.根据权利要求1所述的小齿轮锻造工艺，其特征在于，所述的S8中，炉温1200℃，保温1小时后出炉锻造。
7.根据权利要求1所述的小齿轮锻造工艺，其特征在于，所述的S9中，上模具尺寸：外径φ406mm，内孔上端口φ235mm，内孔下端口φ220mm，厚度102mm；下模具尺寸：外径φ406mm，内孔上端口φ305mm，内孔下端口φ282mm，厚度125mm。
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